用于透视变换和显示图像内容的方法和平视显示器以及车辆技术

本发明专利技术涉及用于透视变换和显示被呈现的图像内容的方法和平视显示器，以及具有这样的平视显示器的相应车辆。在用于透视变换和显示的方法中，将要显示的图像内容分为多个小块并且通过各一个透视变换来透视变换各个小块。接着将各个经透视变换的小块组合为一个经变换的图像内容；以及将经透视变换的图像内容投影到配置给平视显示器的投影面上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于透视变换和显示图像内容的方法和平视显示器以及车辆
本专利技术涉及用于透视变换和显示被呈现的图像内容的方法和平视显示器以及带有这样的平视显示器的车辆。
技术介绍
车辆特别是机动车通常具有用于显示信息的装置。信息可以不仅涉及车辆的运行状态，例如油液位、速度、灯光设备的状态等，而且也对于驾驶员简化车辆的运行，例如通过显示导航信息、显示停车信息等来进行简化。为了给驾驶员尽可能舒适地显示信息，应用平视显示器，其将要显示的信息投影到驾驶员的自然的视野中，在这里驾驶员将所述信息作为虚拟图像从视觉上感知。自然的视野在此相应于对于运行车辆首先要注意的车辆环境，特别是位于车辆之前的道路走向。在信息例如投影到车辆的前挡风玻璃的情况下，驾驶员可以读取这些信息，而无需将视线由道路挪开，这提高车辆使用的安全性。通过平视显示器的光学元件和前挡风玻璃的弯曲以及如下情况——即驾驶员通常有角度地注视前挡风玻璃——使得要显示信息的成像变形。为了不变形地亦即清晰且可容易识别地给驾驶员表示信息，信息的成像因此必须匹配于平视显示器的产生图像的装置的光路，该光路经由平视显示器的光学元件和车辆的前挡风玻璃直至驾驶员的眼睛。为了匹配于光路，要显示的信息作为被呈现的图像内容传递给图形模块(Graphik-Engine)，该图形模块使得被呈现的图像内容经受变换。所述变换设计为，补偿如下变形，该变形特别是通过弯曲的光学元件、弯曲的前挡风玻璃和到前挡风玻璃上非垂直的视角生成。换言之，通过图形模块的变换被呈现的图像内容变形，以便对于观察者特别是驾驶员能实现视觉上感知被呈现的图像内容的矫正的成像。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提出一种方法、一种平视显示器以及一种车辆，其中更灵活且更快速实施被呈现的图像内容的变换和显示，且变换可以特别是更简单地匹配于光路的变化，例如通过在投影面上成像的位置的变化。该任务通过按照独立权利要求的方法和平视显示器以及相应的车辆解决。本专利技术有利的设计方案是从属权利要求的技术方案。以说明书的一部分明确权利要求书的公开内容。根据本专利技术的第一方面，在按照本专利技术的用于通过平视显示器透视变换和显示被呈现的图像内容的方法中，将被呈现的、亦即要显示的图像内容分为多个区域、特别是小块(Kacheln)或矩形。小块或包含在各个小块中的图像内容优选分别通过一个透视变换来变换，并且将各个经透视变换的小块或包含在经透视变换的小块中的经透视变换的图像内容组合为一个经透视变换的图像内容。将经透视变换的图像内容投影到配置给平视显示器的投影面上。根据本专利技术的第二方面，按照本专利技术的用于透视变换和显示被呈现的图像内容的平视显示器具有控制单元以及投影单元。特别是按照本专利技术的平视显示器设置为，根据本专利技术的第一方面实施透视变换和显示被呈现的图像内容。优选地，控制单元具有：第一模块，所述第一模块设置为用于将被呈现的亦即要显示的图像内容分为多个区域、特别是小块或矩形；第二模块、特别是图形模块，其设置为用于通过各一个透视变换特别是经由图形编程接口变换各个小块或包含在各个小块中的图像内容；以及第三模块，所述第三模块设置为用于将各个经透视变换的小块组合为一个经变换的图像内容。此外，投影单元优选设置为用于将经透视变换的图像内容投影到配置给平视显示器的投影面上。第一、第二和第三模块分别可以构成为硬件或软件模块。特别是一个或两个模块可以构成为软件模块，而剩余的一个或多个模块可以构成为硬件模块。优选地，构成为软件模块的第一、第二或第三模块实现在控制单元的一个或多个处理器、特别是一个或多个主处理器(CPU)上。按照本专利技术的第三方面，按照本专利技术的车辆具有按照本专利技术的第二方面的平视显示器。关于本专利技术的第一方面及其有利设计方案所述的特征和优点也适用于本专利技术的第二方面和第三方面以及其有利的设计方案，以及反之亦然。本专利技术基于如下方案，将要显示的图像、特别是被呈现的图像内容——其包含要显示的信息——分为多个区域、例如小块、特别是矩形或矩形小块，且将这些区域单独以各一个透视变换进行变换。换言之，模块化地实施图像亦即被呈现的图像内容的透视变换。接着经透视变换的区域亦即小块又组合为一个现在透视变换的图像或图像内容，其在平视显示器中或由其投影到投影面上且可以由观察者特别是具有平视显示器的车辆中的驾驶员基于进行的透视变换不变形地亦即清晰且可容易识别地视觉上感知。各个小块的透视变换在此优选与各个要透视变换的小块相协调。如果在平视显示器的光路中的变化使得要显示的图像亦即被呈现的图像内容的匹配是必要的，那么这可以通过各个透视变换的协调或匹配来引起。特别是不必要的是，协调或匹配所述透视变换中的每个单个的透视变换，或者进行唯一的透视变换的匹配亦即变化，该透视变换变换整个要显示的图像亦即整个被呈现的图像内容。这一般要求高运算能力并且因此降低通过平视显示器能够显示经变换的图像的图像速率。优选地，通过本专利技术特别是可能的是，只要对于组合和变换的图像亦即图像内容的无变形表示或显示不是必要的，则省去各个小块的透视变换。特别是如果要显示的图像亦即被呈现的图像内容的仅一部分必须通过用于匹配于平视显示器的光路或观察者位置的透视变换或者说变换来变形或矫正，那么通过模块式透视变换可以降低用于透视变形或矫正的运算耗费，其方式是不变换如下各个小块，这些小块的图像内容不必须匹配于光路。优选地，各个小块的透视变换亦即模块式透视变换此外允许通过图形模块节省存储和运算时间地透视变换，所述图形模块优选被进一步处理并且特别是在当前微处理器上、特别是在不同的平台上稳定运行。更优选地，该图形模块构成为用于特别是硬件加速地处理矢量图形，从而可以基于矢量特别快速且高效实施各个透视变换。总体上，本专利技术能实现被呈现的图像内容的快速且灵活的变换和显示。在用于透视变换和显示被呈现的图像内容的方法的一个有利设计方案中，在变换时关于以下特征中的至少之一透视变换每个单个的小块：梯形、拱形、伸长或缩短、旋转、位错。特别是，每个单个的小块也可以通过这些特征中的至少两个的组合来透视变换。由此要显示的图像内容能够可靠地匹配于平视显示器的光路。在用于透视变换和显示被呈现的图像内容的方法的另一有利设计方案中，邻接的小块具有重叠的图像内容。特别是，重叠的图像内容分别具有一个、两个或三个像素的宽度。由此确保，经透视变换的小块在组合为一个经透视变换的图像内容时同样重叠、具有经透视变换的图像内容或经透视变换的小块的棱边特别是齐平。特别是由此可靠地阻止：组合的经透视变换的图像内容具有如下区域，这些区域没有被至少一个经透视变换的小块覆盖并且因此表示为颜色中性的特别是黑色或白色的像素。优选地，通过方法的该特征也通过应用棱边平滑的应用、特别是通过平滑过滤器避免这些区域的生成。在用于透视变换和显示被呈现的图像内容的方法的另一有利设计方案中，所述图像内容作为点阵图形存在，其中，通过透视变换来移动小块的各个像素。由此可以将被呈现的图像内容特别简单地分为不同区域、特别是小块或矩形或矩形小块，其中，将在点阵图形的预定数量的像素分别配置给一个区域或一个小块。通过透视变换来移动点阵图形的属于各一个小块的各个像素。由此可以特别简单地实现透视变换。优选地，所述点阵图形具有不同的颜色深度，特别是32、24、16、8或4位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于通过平视显示器透视变换和显示被呈现的图像内容的方法(100)，具有如下步骤：·将要显示的图像内容(1)分为(101)多个小块(2)；·通过各一个透视变换(3)来变换(102)各个小块(2)；·将各个经透视变换的小块(4)组合(104)为一个经变换的图像内容(5)；以及·将经透视变换的图像内容(5)投影(105)到配置给平视显示器的投影面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 DE 102016204044.81.用于通过平视显示器透视变换和显示被呈现的图像内容的方法(100)，具有如下步骤：·将要显示的图像内容(1)分为(101)多个小块(2)；·通过各一个透视变换(3)来变换(102)各个小块(2)；·将各个经透视变换的小块(4)组合(104)为一个经变换的图像内容(5)；以及·将经透视变换的图像内容(5)投影(105)到配置给平视显示器的投影面上。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，在变换(102)时关于以下特征中的至少之一透视变换每个单个的小块(2)：梯形、拱形、伸长或缩短、旋转、位错。3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其中，邻接的小块(2)具有重叠的图像内容。4.根据上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述图像内容(1)作为点阵图形存在并且通过透视变换(3)来移动小块(2)的单个像素。5.根据权利要求4所述的方法(100)，其中，在透视变换(3)时实施小块(4)的各个像素、特别是如下像素的内插(103)、特别是线性内插，所述像素邻接于通过透视变换(3)而移动的像素和/或位于这些通过透视变换而移动的像素之间。6.根据上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，通过与变换矩阵相乘来透视变换(102)各个小块(2)。7.根据权利要求6所述的方法(100)，其中，所述变换矩阵从多个变换矩阵选择。8.根据上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，各个小块(2)的透视变换(102)由图形模块经由图形编程接口、特别是OpenVG实施...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·布朗，C·齐斯拉，T·拜尔，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE